生物質(zhì)發(fā)酵制氫細菌的富集優(yōu)化研究及產(chǎn)氫過程分析.pdf

1、當前，能源與環(huán)境問題日益收到人們的重視。諸多新能源中氫能以其獨特的優(yōu)點得到越來越多人的認可，認為其能有效緩解當前的能源與環(huán)境問題。厭氧發(fā)酵生物制氫是利用微生物自身的代謝作用把生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為氫能，其過程屬于綠色過程，又可以實現(xiàn)生物質(zhì)能源有效利用和減少廢棄生物質(zhì)的焚燒所造成的環(huán)境污染問題，符合可持續(xù)發(fā)展的需要。所以，從長遠來看，厭氧發(fā)酵生物制氫技術(shù)具有廣闊的應用前景。本文在前期研究成果的基礎(chǔ)上，對生物制氫中產(chǎn)氫菌源的富集作了詳細研究，進行

2、了優(yōu)化，并對微生物的生理生態(tài)學也進行了研究，最后以玉米秸稈為底物進行了初步的制氫實驗。
　　 首先，本實驗采用在不同溶液介質(zhì)中加熱、曝氣及聯(lián)合的方法預處理牛糞堆肥，富集厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫細菌。以蔗糖模擬廢水為底物，用不同方法富集的產(chǎn)氫菌進行厭氧發(fā)酵制氫，考察不同方法處理過的菌源的產(chǎn)氫效果，并通過正交實驗優(yōu)化了預處理方法，最后用單因素實驗得到了最佳菌源濃度。結(jié)果表明菌源最佳用量為50g/L，在濃度為0.25％的NaOH中煮沸15min，

3、然后強制曝氣15min及反應時調(diào)發(fā)酵初始pH=6，可以得到較好的產(chǎn)氫效果。
　　 經(jīng)過處理過的牛糞菌源，以蔗糖模擬廢水為底物進行發(fā)酵產(chǎn)氫實驗。通過單因素實驗得到蔗糖的最佳濃度為20g/L，當以4.4g蔗糖為反應物時，累積產(chǎn)氫量達725mL，比產(chǎn)氫率達164.8mL/g。當以玉米秸稈為底物進行發(fā)酵實驗時，最佳底物濃度也為20g/L，以4.4g玉米秸稈為反應物時，累積產(chǎn)氣量可達最大值493.4mL，比產(chǎn)氣率達112.1mL/g。而且